BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

BIOELEMENTOS.
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS (AGUA, SALES MINERALES).


1. BIOELEMENTOS.

1.1. CONCEPTO.

De todos los elementos químicos que componen la Tabla Periódica de los Elementos no todos están presentes en la Vida, sólo alrededor de 70 de ellos, llamados elementos biogénicos, bioelementos o elementos biogenésicos aparecen en su composición. Son por lo tanto elementos químicos comunesa la materia viva e inerte, no exclusivos por lo tanto de los seres vivos.

Curiosamente, a pesar de no parecer lo más lógico, los elementos más abundantes en la Vida no coinciden con los más abundantes en la corteza y litosfera terrestre.

Parecería lógico que la materia prima a partir de la que se formó la Vida, hubiesen sido los elementos que con más abundancia constituían en aquel momentonuestro planeta, sin embargo no fue así (salvo en el caso del oxígeno) y primaron, a la hora de la selección, más los criterios de utilidad y funcionalidad que de abundancia. Algo así como si se tratase de una especie de “selección natural”.

Hay razones químicas para que los elementos más abundantes en la Vida (C, H, O, N, P y S) hayan sido seleccionados:

a) Todos son bastante reactivos altener incompletos sus niveles de electrones más exteriores, por lo que se unen fácilmente a otros átomos covalentemente, es decir, compartiendo pares de electrones con ellos.

b) Poseen un bajo número atómico, es decir un escaso número de protones en el núcleo, por lo que poseen pocos niveles de electrones y un diámetro atómico pequeño, lo que provoca que los enlaces covalentes se formen cercanosal núcleo y las moléculas formadas sean más estables.

c) Algunos de ellos (C, H, O, N) están formando parte de moléculas gaseosas o solubles en agua por lo que el intercambio con la Vida es sencillo a través de la respiración, fotosíntesis, absorción radicular de las plantas,…

d) Dado que algunos elementos, como el oxígeno o el nitrógeno son muy electronegativos, las moléculas que loscontienen adquieren un carácter polar y por lo tanto se disuelven en el agua.


1.2. CLASIFICACIÓN.

Los bioelementos se clasifican, en función de la proporción en la que se encuentran en la Vida, en tres grupos:

a) Primarios o mayoritarios (C, H, O, N, P, S): constituyen el 99% del conjunto total de la Vida. Son los componentes básicamente estructurales de las biomoléculas.

b) Secundarios(Na, K, Ca, Mg, Cl): constituyen menos del 1% de la Vida. Realizan frecuentemente funciones reguladoras en procesos fisiológicos.

c) Oligoelementos (el resto hasta los ~70 bioelementos): aparecen en cantidades muy pequeñas, constituyendo en su conjunto no más del 0,1% del total. Se distinguen dos categorías: por una parte la de aquellos que aparecen siempre en la Vida, y una segunda de los quesólo aparecen sólo en determinados seres vivos. Realizan frecuentemente funciones reguladoras en procesos fisiológicos.

1.3. COMPARACIÓN CARBONO VS. SILICIO.

Un caso llamativo es el del carbono frente al silicio. Mientras que el primero es muy escaso en la corteza terrestre, apenas un 0,14%, es muy abundante en la Vida, un 12%. Por el contrario el silicio es muy abundante en la corteza de laTierra, un 28%, pero no en la Vida, con sólo trazas de su presencia. La respuesta a esta cuestión se centra en las características que diferencian al C del Si:

a) La combinación C-O forma un compuesto gaseoso y soluble en agua (dióxido de C), hecho que favorece el intercambio de dicha molécula entre la célula y el medio. Por el contrario, la combinación Si-O origina un compuesto sólido einsoluble (dióxido de Si o silicona), tan estable que resulta casi irrompible, lo cual afecta a su capacidad de reacción ya que carece de ella, siendo químicamente inerte. Desde el punto de vista biológico, los enlaces deben ser estables, pero no hasta el punto de que bloqueen el metabolismo.

b) Los enlaces C-C son estables, pueden formar largas y variadas cadenas, así como anillos cíclicos y...